CN102037269A - 阴型接头部件以及阳型接头部件 - Google Patents
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Abstract
本发明提供能够安全地进行连结及连结解除操作的管接头。管接头具有筒状的壳体(16)、第一加锁部件(18)、抑制部件(24)、阀部件(30)、设置在阀部件(30)与抑制部件(24)之间的第二加锁部件(50)。当在抑制部件(24)处于待机位置的状态下壳体与流体源连通时，第二加锁部件通过因流体压力朝打开位置位移的阀部件进行位移。在过程中，第二加锁部件在阀部件到达打开位置之前与抑制部件(24)卡合，由此阻止阀部件到达打开位置，同时，阻止抑制部件向抑制位置位移。当在抑制部件(24)处于抑制位置的状态下壳体与流体源连通时，第二加锁部件不与抑制部件卡合，允许阀部件位移到打开位置。
Description
技术领域
本发明涉及适于对氢气等的高压流体进行处理的管接头部件。另外，本发明尤其涉及阴型接头部件以及阳型接头部件。
背景技术
近年来，以使用氢气的燃料电池作为动力源的车辆逐渐开始实用化。在这样的车辆中，需要在与针对现在主流的汽油车辆的汽油加油站同样的氢气供给加气站等进行氢气供给。此时，相对于安装在车辆侧氢气贮存罐入口的阳型管接头，连结用于对来自加气站侧氢气贮存罐的氢气进行排出供给的软管的出口的阴型管接头，从而进行供给。
这种情况下的氢气通常被加压到70Mpa左右。因此，在将阳型以及阴型管接头连结起来的情况下，为了不发生事故而谋求万全之策。例如，氢气的供给是在管接头被完全连结的状态之后开始进行的，在供给开始的状态下，必须保证管接头不会发生意外的偶然连结解除。另外，在进行管接头的连结以及连结解除时，需要保证在该管接头内没有氢气压力施加的状态。
然而，满足这样要求的管接头尚未被开发出来。
专利文献1公开了一种也适用于高压流体的管接头。
专利文献1：日本专利第3894578号
但是，该专利文献1的管接头并不能充分满足为了对氢气那样的高压流体安全地进行处理所需的上述要求。例如，即使在流体供给过程中，若转动该管接头的开闭阀操作用的杆的话，则套管返回，该管接头脱开连结。另外，在专利文献1中，其发明名称虽为“快连式接头”，但在将阳型接头部件***到阴型部件之后，必须转动阀操作杆，与进通过***就完成连结的类型相比，连结操作比较麻烦。
发明内容
本发明鉴于上述问题，其目的在于提供一种能够安全地处理高压流体且能够更为迅速地进行连结的高压流体用管接头，特别是这样的管接头的阴型接头部件。
即，本发明提供一种阴型接头部件，具有：壳体(16)，该壳体具有接收阳型接头部件(在以下所述的实施方式的说明中标注以附图标记14)的一端和与流体源连通的另一端；第一加锁部件(18)，该第一加锁部件安装于该壳体，能够在加锁位置(图4、图5)和解锁位置(图1、图2)之间进行位移，在该加锁位置，与从该壳体的该一端***的阳型接头部件进行卡合而将该阳型接头部件与壳体连结，在该解锁位置，从该阳型接头部件脱开而将与该阳型接头部件的壳体的连结解除；保持部件(20)，该保持部件(20)能够在保持位置(图1，图2)和位移允许位置(图3至图5)之间进行位移，在该保持位置，将该第一加锁部件保持在该解锁位置，在位移允许位置，允许由被***到该壳体内的阳型接头部件进行位移而使第一加锁部件(18)位移到该加锁位置；抑制部件(24)，该抑制部件安装于该壳体，能够在待机位置(图1、图2)和抑制位置(图4、图5)之间进行位移，在该待机位置，允许第一加锁部件成为解锁位置，在该抑制位置，响应于该保持部件成为位移允许位置的情况而将该加锁部件抑制在加锁位置。阴型接头部件还具有：阀部件(30)，该阀部件是能够在将与***到该壳体内的阳型接头部件连通的该壳体的流体通路开放的打开位置(图5)、和将该流体通路关闭的关闭位置(图1至图4)之间进行位移的阀部件。阀部件由该壳体的流体通路内的压力而成为打开位置。阴型接头部件还具有：第二加锁部件(50)，该第二加锁部件设在该阀部件(30)与抑制部件(24)之间，能够在第一位置和第二位置之间进行位移。在抑制部件(24)处于待机位置(图1、图2)时该壳体与流体源连通的状态下，第二加锁部件(50)通过因流体压力朝打开位置位移的阀部件从该第一位置向该第二位置进行位移，在该阀部件到达打开位置之前与抑制部件卡合来阻止成为该第二位置，由此，阻止该阀部件到达打开位置，而且阻止该抑制部件向抑制位置位移。在抑制部件(24)处于抑制位置(图4)时该壳体与流体源连通的状态下，第二加锁部件不与抑制部件卡合地从该第一位置向该第二位置位移，允许该阀部件位移到该打开位置。
在该阴型接头部件中，当在连结阳型接头部件之前的状态下与流体源连通时，第二加锁部件(50)由抑制部件(24)卡止，阻止阀部件位移到打开位置，而且阻止抑制部件从待机位置向抑制位置移动，因此，无法形成阳型接头部件以及阴型接头部件的连结。即，在该阴型接头部件中，仅在未与流体源流体连通的状态下允许阳型接头部件连结，仅在阳型接头部件完全连结的状态下能够使来自流体源的高压流体流通，而后阴型接头部件与流体源流体连通。因而，能够获得该操作的高安全性，特别适用于处理氢气等的高压流体。
另外，阴型接头部件可以构成为，在阳型接头部件被连结后使流体源与阴型接头部件连通时，阀部件由流体压力位移到打开位置。同时，由阀部件位移到第二位置的第二加锁部件(50)阻止抑制部件(24)返回到待机位置。
通过这样构成，在阀部件成为打开位置的状态下，即便要将抑制部件(24)拉回到待机位置，也由第二加锁部件对其进行阻止。因此，不会在流体流通期间错误地使阳型接头部件从阴型接头部件脱开。
具体来讲，阴型接头部件可以构成为，具有对该抑制部件从该解锁位置向该抑制位置施力的施力部件(26)。随着由***到该壳体内的阳型接头部件使该保持部件成为位移允许位置(图4、图5)，使该抑制部件位移到该抑制位置。
通过这样构成，当阳型接头部件***时，第一加锁部件与所***的阳型接头部件自动地卡合，形成该阴型接头部件与阳型接头部件的连结。
进一步具体来讲，可以构成为，阀部件(30)具有：阀芯(32)，该阀芯能够在该壳体的轴线方向进行位移；和(34)可动阀座部件，该可动阀座部件在该壳体内在该壳体的该一端侧与该阀芯邻接设置。可动阀座部件能够在轴线方向进行位移，由弹簧作用力向壳体的另一端侧施力，连同该阀芯一起向该另一端侧位移而与该阀芯密封卡合，该阀部件成为该关闭位置。可动阀座部件由该流体压力向该壳体的该一端侧位移，产生与阀芯的相对位移，与阀芯的密封卡合被解除，该阀部件成为该打开位置。
另外，阴型接头部件可以构成为，该第二加锁部件(50)与该可动阀座部件邻接地定位，随着该可动阀座部件由该流体压力向该壳体的该一端侧位移，从该第一位置向该第二位置位移。
更为具体地来讲，阴型接头部件可以构成为，该抑制部件(24)能够在该壳体的轴线方向进行位移地安装在壳体的外周面上，成为能够在该待机位置与比该待机位置更靠近该壳体的该一端的抑制位置之间进行位移的筒状的部件。
该第二加锁部件(50)可在该壳体的径向上设置在处于该待机位置的抑制部件与该可动阀座部件之间。
阴型接头部件可以构成为，阀芯(32)由流体压力与可动阀座部件(34)一起在向壳体的该一端侧位移的中途停止位移，该可动阀座部件相对于该停止的阀芯进行相对位移而将该流体通路开放。
具体来讲，可以构成为，该阀芯(32)在向该壳体的该一端侧位移的中途，通过与由该第一加锁部件卡合的阳型接头部件的前端卡合而停止位移。
更为具体来讲，阴型接头部件可以构成为，在该壳体的该一端与该阀芯之间，设有在该壳体的轴线方向上延伸的卡止部件(42)。该阀芯经由该卡止部件与阳型接头部件的前端卡合。
更为具体来讲，可以构成为，该卡止部件(42)设置成能够在该轴线方向进行位移，设定成，通过被***到该壳体内由该第一加锁部件卡合的阳型接头部件的前端进行卡合，向该壳体的该另一端侧位移，成为从在该阀部件位于该关闭位置时的该阀芯向该壳体的一端侧隔开规定间隔的位置。
另外，本发明提供一种阳型接头部件，该阳型接头部件从上述的阴型接头部件的该壳体的该一端***并连结。该阳型接头部件通过从该壳体的该一端***，使该保持部件从该保持位置向该位移允许位置位移。
另外，本发明提供一种阳型接头部件，该阳型接头部件从上述的阴型接头部件的该壳体的该一端***并连结。该阳型接头部件通过从该壳体的该一端***，使该保持部件从该保持位置向该位移允许位置位移，并且与该卡止部件卡合。
下面，基于附图对本发明的适用于处理高压流体的管接头的实施方式进行说明。
附图说明
图1是本发明的管接头的阴型接头部件的纵剖视图，表示在阳型接头部件未与该阴型接头部件连结时高压流体从该阴型接头部件左端侧供给的状况。
图2是本发明的管接头的纵剖视图，表示在未对图1的阴型接头部件供给高压流体时要连结阳型接头部件的状况。
图3是本发明的管接头的纵剖视图，表示将阳型接头部件***到阴型接头部件而使阴型接头部件的第一加锁部件与阳型接头部件卡合的状况。
图4是本发明的管接头的纵剖视图，表示阴型接头部件的抑制部件位于对与阳型接头部件卡合的第一加锁部件加以抑制的位置的状况。
图5是本发明的管接头的纵剖视图，表示在成为图4的位置之后供给高压流体时的状况。
附图标记说明
管接头10；阴型接头部件12；阳型接头部件14；壳体16；构件16-1～16-8；第一加锁部件18；保持部件20；筒状的抑制部件24；内侧筒状部件24-1；外侧筒状部件24-2；盘簧26；阀部件30；阀芯32；可动阀座部件34；作用力传递部件36；盘簧38；盘簧40；卡止部件42；盘簧46；第二加锁部件50；环状凹部54。
具体实施方式
如图所示，本发明的高压流体用管接头10包括阴型接头部件12和阳型接头部件14。
阴型接头部件12具有筒状的壳体16，该壳体16具有接收阳型接头部件14的一端(图1中的右端)和与流体源(未图示)连接的另一端(左端)。该壳体包括通过螺纹结合等方式组合在一起的多个构件16-1～16-8。
在壳体的右端附近，设置筒夹型的第一加锁部件18。该第一加锁部件18能够在加锁位置(图5)与解锁位置(图2)之间摆动地被支承，在该加锁位置，与从该壳体的右端***阴型接头部件12的阳型接头部件14卡合而将该阳型接头部件与阴型接头部件12连结，在该解锁位置，将阳型接头部件14与阴型接头部件12的连结解除。
壳体在该第一加锁部件18的径向内侧具有筒状的保持部件20。该保持部件20能够在保持部件20将第一加锁部件18保持于解锁位置的保持位置(图2)、和由***该壳体内的阳型接头部件14压入保持部件20而允许第一加锁部件18向加锁位置位移的位移允许位置(图5)之间进行位移。该保持部件由盘簧22向保持位置施力。
另外，在壳体16的外周面上设有筒状的抑制部件24。该抑制部件24包括内侧筒状部件24-1和外侧筒状部件24-2，能够在抑制部件24允许第一加锁部件18成为解锁位置的待机位置(图2)、和抑制部件24响应保持部件20成为位移允许位置地将该第一加锁部件抑制在加锁位置的抑制位置(图4、图5)之间进行位移。借助施力部件、即盘簧26，对抑制部件24从待机位置(图2)朝向该抑制位置(图4)施力。
在壳体16内设有阀部件30。该阀部件30能够在阀部件30将该壳体中的流体通路开放的打开位置(图5)、和阀部件30将该流体通路关闭的关闭位置(图2～图4)之间进行位移。
具体来讲，阀部件30包括能够在壳体的轴线方向进行位移的阀芯32和可动阀座部件34。可动阀座部件34在盘簧38的作用下，在图中观看，通过向左侧施力的作用力传递部件36而被朝左施力。可动阀座部件34连同阀芯32一起向左方位移，由此该阀部件30定位在关闭位置(图2～图4)。即，虽由盘簧40向右方施力，但阀芯32通过弹力比该盘簧40大的盘簧38而向左方位移。在该状态下，阀芯32的外周面的前端与可动阀座部件34的内周面密封卡合而将流体通路关闭。
在阳型接头部件14***到阴型接头部件12内、阀部件30成为图4所示的位置的状态下，通过打开用于进行流体源开闭的阀(未图示)，向该壳体16中的流体通路内供给高压流体压力。因而，阀芯32与可动阀座部件34一起向右方位移，如以下所述那样，该阀部件变成打开位置(图5)。
在沿着壳体16的中心轴线形成在壳体16中的孔内，设置筒状的卡止部件42。该卡止部件42在该壳体的右端与阀芯32之间，在壳体的轴线方向延伸。该卡止部件42能够在壳体的轴线方向进行位移。卡止部件42与被***壳体内并同第一加锁部件18卡合的阳型接头部件14的前端进行卡合，并且卡止部件42向左方位移而成为在该阀部件处于关闭位置(图4)时从阀芯32隔开规定间隔的位置。在该状态下，当来自流体源的高压流体被导入到壳体内时，阀芯32与可动阀座部件34一起向右方位移。在该过程中，阀芯32由该卡止部件42卡止，但可动阀座部件34在阀芯32停止之后还继续向右方位移，然后才停止。由此，阀芯的外周面的前端与可动阀座部件的内周面之间的密封卡合被解除，流体通路被打开(图5)。另外，应注意的是，卡止部件在制作方面通过连接两个部件而构成，并由盘簧46向右方施力。
在本发明的管接头中特别重要的特征在于第二加锁部件50。
第二加锁部件50设置在阀部件30和抑制部件24之间。当在抑制部件24处于待机位置(图2)的状态下壳体与流体源连通时，通过由流体压力朝打开位置(图5)位移的阀部件30(具体来讲是其可动阀座部件34)，向径向外侧推出第二加锁部件50。但如图1所示，在该阀部件30达到打开位置(图5)之前，第二加锁部件50都与抑制部件24卡合，由此阻止该阀部件30到达打开位置。同时，该第二加锁部件50与设置在抑制部件24中的凹部24-3卡合，由此阻止该抑制部件24向抑制位置位移。由此，在流体源与壳体连通的状态下，可靠地阻止阳型接头部件被连结。
另一方面，当在抑制部件24处于抑制位置(图4)的状态下该壳体与流体源连通时，第二加锁部件50不与抑制部件24卡合，允许该阀部件30位移到打开位置。即，在流体源与壳体连通时，在将阳型接头部件预先与阴型接头部件连结且将抑制部件24预先设在抑制位置的状态下，能够使高压流体流通。
通过因流体压力而位移到打开位置的阀部件而进行了位移的第二加锁部件50，能够阻止抑制部件24返回到待机位置。
阳型接头部件14的前端如下那样构成。随着阳型接头部件14的前端被***到阴型接头部件12的壳体内，将阴型接头部件12的保持部件20压入到壳体内而成为位移允许位置(图3)，同时，将卡止部件42压入到壳体内。另外，在阳型接头部件14的外周面形成有供第一加锁部件卡合的环状凹部54。
以上对本发明的管接头的一个实施方式进行了说明，但本发明并不限定于此，在权利要求书所限定的发明范围内能够进行各种变更。
Claims (12)
1.一种阴型接头部件，包括：
筒状的壳体，该壳体具有接收阳型接头部件的一端和与流体源连通的另一端；
第一加锁部件，该第一加锁部件安装于壳体，并且能够在加锁位置和解锁位置之间进行位移，在该加锁位置，第一加锁部件与从壳体的所述一端***的阳型接头部件卡合而将阳型接头部件与壳体连结，在该解锁位置，第一加锁部件从阳型接头部件脱开而将阳型接头部件与壳体的连结解除；
保持部件，该保持部件能够在保持位置和位移允许位置之间进行位移，在该保持位置，保持部件将第一加锁部件保持在解锁位置，在位移允许位置，保持部件由***到壳体内的阳型接头部件位移而允许第一加锁部件位移到加锁位置；
抑制部件，该抑制部件安装于壳体，并且能够在待机位置和抑制位置之间进行位移，在该待机位置，抑制部件允许第一加锁部件成为解锁位置，在该抑制位置，抑制部件响应于保持部件位移成为位移允许位置地将加锁部件抑制在加锁位置；
阀部件，该阀部件能够在打开位置和关闭位置之间位移，在该打开位置，阀部件将与***到壳体内的阳型接头部件连通的壳体中的流体通路开放，在该关闭位置，阀部件将流体通路关闭，该阀部件由壳体中的流体通路内的压力而位移成为打开位置；和
第二加锁部件，该第二加锁部件设在阀部件与抑制部件之间，并且能够在第一位置和第二位置之间进行位移，其中，当在抑制部件处于待机位置的状态下壳体与流体源连通时，第二加锁部件借助因流体压力朝打开位置位移的阀部件从第一位置向第二位置位移，但在阀部件到达打开位置之前通过与抑制部件卡合来阻止成为第二位置，由此，阻止阀部件到达打开位置，并阻止抑制部件向抑制位置位移，而且，当在抑制部件处于抑制位置的状态下壳体与流体源连通时，第二加锁部件不与抑制部件卡合而从第一位置向第二位置位移，由此允许阀部件位移到打开位置。
2.如权利要求1所述的阴型接头部件，其中，当位移到第二位置时，第二加锁部件阻止抑制部件返回到待机位置。
3.如权利要求1或2所述的阴型接头部件，还包括从解锁位置向抑制位置对抑制部件施力的施力部件，随着由***到壳体内的阳型接头部件使保持部件位移成为位移允许位置，抑制部件向抑制位置位移。
4.如权利要求1至3中任一项所述的阴型接头部件，其中，阀部件包括：
阀芯，该阀芯能够在壳体的轴线方向进行位移；和
可动阀座部件，该可动阀座部件设置在壳体内且在靠近壳体的所述一端的那侧与阀芯邻接，该可动阀座部件能够在轴线方向进行位移，并且由弹簧作用力向壳体的所述另一端施力，从而连同阀芯一起向所述另一端位移并与阀芯密封卡合，由此阀部件成为关闭位置，可动阀座部件由流体压力向壳体的所述一端位移，从而相对于阀芯进行位移，可动阀座部件与阀芯之间的密封卡合被解除，阀部件成为打开位置。
5.如权利要求4所述的阴型接头部件，其中，第二加锁部件与可动阀座部件邻接地定位，并且响应于可动阀座部件由流体压力向壳体的所述一端位移地从第一位置向第二位置位移。
6.如权利要求5所述的阴型接头部件，其中，抑制部件是筒状的部件，该筒状的部件安装在壳体的外周面上，并且能够在待机位置与比待机位置更靠近壳体的所述一端的抑制位置之间进行位移，
第二加锁部件在壳体的径向上设置在处于待机位置的抑制部件与可动阀座部件之间。
7.如权利要求4至6中任一项所述的阴型接头部件，其中，阀芯在由流体压力与可动阀座部件一起向壳体的所述一端位移的中途停止位移，可动阀座部件相对于该停止的阀芯进行相对位移而将流体通路开放。
8.如权利要求7所述的阴型接头部件，其中，阀芯在向壳体的所述一端位移的中途，通过与由第一加锁部件卡合的阳型接头部件的前端卡合而停止位移。
9.如权利要求8所述的阴型接头部件，其中，在壳体的所述一端与阀芯之间设有卡止部件，该卡止部件在壳体的轴线方向上延伸，阀芯经由卡止部件与阳型接头部件的前端卡合。
10.如权利要求9所述的阴型接头部件，其中，卡止部件能够在轴线方向进行位移，并且通过与被***壳体内并同第一加锁部件卡合的阳型接头部件的前端进行卡合而向壳体的所述另一端位移，成为在阀部件位于关闭位置时从阀芯向壳体的所述一端隔开规定间隔的位置。
11.一种阳型接头部件，该阳型接头部件通过从如权利要求1至10中任一项所述的阴型接头部件的壳体的所述一端***而与该阴型接头部件连结，其中，通过从壳体的所述一端***，该阳型接头部件使保持部件从保持位置向位移允许位置位移。
12.一种阳型接头部件，该阳型接头部件通过从如权利要求9或10所述的阴型接头部件的壳体的所述一端***而与该阴型接头部件连结，其中，通过从壳体的所述一端***，该阳型接头部件使保持部件从保持位置向位移允许位置位移，并且与卡止部件卡合。
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